36
Pesticidy a mykotoxiny Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, Věra Schulzová, Vladimír Kocourek , a kol. mezinárodní konference ekologického zemědělství 11. září 2014 v Lednici

Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Pesticidy a mykotoxiny Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách:v biopotravinách:

1. Moderní analytické metody

Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek , a kol.

mezinárodní konference ekologického zemědělství

11. září 2014 v Lednici

Page 2: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Ústav analýzy potravin a výživy

Metrologická a zkušební laboratoř

Page 3: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Některé látky Některé látky povolené v ekologickém zemědělstvípovolené v ekologickém zemědělství

Page 4: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Pesticidy v EZ: pozitivní nálezy dost časté… Pesticidy v EZ: pozitivní nálezy dost časté…

Výskyt pesticid ů v rámci ekologického zem ědělství:přenosem z okolních pozemk ů (často nezavin ěné), nevhodná manipulace, nap ř. během skladování, transportu,…

při úmyslném použití nepovoleného pesticidu p římo ekologickým zemědělcem

Návrh:

V případě reziduí pesticidů by se pro bioprodukty tolerovala tzv. orientační hodnota do úrovně 0,01 mg/kg (10 µg/kg).

Jinak též tzv. „baby-food limit“.

Page 5: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Maximální Maximální Limity Reziduí (MLR): Limity Reziduí (MLR): nařízení 396/2005/ES

http://ec.europa.eu/sanco_pesticides/public/index.c fm

MLRMLR -- určuje nejvyšší přípustnou koncentraci pesticidu, která určuje nejvyšší přípustnou koncentraci pesticidu, která je důsledkem jeho bezpečném použití je důsledkem jeho bezpečném použití s s cílem: cílem:

předcházet předcházet nepovolenému nebo nadměrnému nepovolenému nebo nadměrnému používání používání pesticidůpesticidů,,

chránit zdraví konzumentů ošetřených chránit zdraví konzumentů ošetřených plodin a prostředí plodin a prostředí ((zejména včely !!!zejména včely !!!).).

Page 6: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Ústav analýzy potravin a výživyÚstav analýzy potravin a výživy

Zkušební laborato ř VŠCHT Zkušební laborato ř VŠCHT Praha Praha akreditovaná ČIA (1316.2) podle EN ISO/IEC 17025:2005

http://www.vscht.cz/homepage/zamery/akl

Page 7: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

AKREDITACE zkušební laboratoře dle EN ISO 17025:2005AKREDITACE zkušební laboratoře dle EN ISO 17025:2005

AUTORIZACE úřední laboratoře SZPIAUTORIZACE úřední laboratoře SZPIdle dle nařnař. 882/2004/ES:. 882/2004/ES:

Page 8: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Jaké detekční techniky zvolit ?Jaké detekční techniky zvolit ?Jak změřit množství ?Jak změřit množství ?

GCGC--MS/MSMS/MS LCLC--MS/MSMS/MS

Page 9: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

STRATEGIE MULTIREZIDUÁLNÍCH METODSTRATEGIE MULTIREZIDUÁLNÍCH METOD

PracovníPracovnícharakteristikycharakteristiky

Cena/dostupnostCena/dostupnost

Počet analyt ů /typy matricePočet analyt ů /typy matrice

MRMMRM

charakteristikycharakteristikyCena/dostupnostCena/dostupnost

�� metody metody pro daný pro daný pesticid (SRM) pesticid (SRM) XX pro velkou pro velkou skupinu skupinu látek (MRM) látek (MRM)

�� MRM musí zahrnout sloučeniny různých MRM musí zahrnout sloučeniny různých fyzikálněfyzikálně--chemických vlastnosti chemických vlastnosti

�� principprincip: (i) homogenizace, (: (i) homogenizace, (iiii) ) extrakce, extrakce, ((iiiiii) přečištění primárního extraktu, ) přečištění primárního extraktu, ((iviv) identifikace/kvantifikace a (v) konfirmace (potvrzení) ) identifikace/kvantifikace a (v) konfirmace (potvrzení) analytů analytů metodami metodami kapalinové a plynové chromatografiekapalinové a plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí ((LCLC--MS/MS, GCMS/MS, GC--(HR)MS(HR)MS))

Page 10: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

azinphos-ethyl , azinphos-methyl , bifenthrin , bupirimate , buprofezin,

cadusafos , carbophenothion , hlorfenvinphos , chlorpropham ,

chlorpyrifos , chlorpyrifos-methyl , cyfluthrin , cyhalothrin ,

cypermethrin , cyprodinil , deltamethrin , diazinon , dichlofluanid ,

diclofop-methyl , difenoconazole , ethion , ethoprophos , fenarimol ,

fenoxycarb , fonofos , haloxyfop-ethoxyethyl , haloxyfop-methyl ,

heptenophos , isofenphos , isofenphos-methyl , kresoxim-methyl ,

bromophos-ethyl , bromophos-methyl ,

bromopropylate , chlorobenzilate ,

chlorothalonil , DDD (o , p') , DDD (p , p') ,

dicofol , dieldrin , diphenylamine ,

endosulfan (alpha) , endosulfan (beta) ,

endosulfan-sulfate , endrin , fenamidone ,

fenchlorphos , fenitrothion , fenthion ,

fenvalerate (1) , fenvalerate (2) ,

flucythrinate , fluvalinate , HCH (alpha) ,

HCH (beta) , HCH (delta) , HCH (gamma) ,

Abamectin, Acephate, Acetamiprid, Acetochlor, Acrinathrin, Alachlor, Aldicarb, Aldicarb-

sulfone, Aldicarb-sulfoxide, Ametryn, Atrazine, Azadirachtin, Azoxystrobin, Benalaxyl,

Bendiocarb, Bitertanol, Boscalid, Bromoxynil, Carbaryl, Carbendazim, Carbofuran,

Carbofuran-3-hydroxy, Chloroxuron, Chlorsulfuron, Cinerin, Clofentezine, Clomazone,

Clothianidin, Cyanazine, Cyazofamid, Cymoxanil, Cyproconazole, Demeton-S-methyl,

Demeton-S-methyl-sulfone, Desmedipham, Desmethylpirimicarb, Desmetryn,

Dichlorvos, Dicrotophos, Diethofencarb, Diflubenzuron, Diflufenican, Dimethenamide,

Dimethoate, Dimethomorph, Dimoxystrobin, Diniconazole, Disulfoton, Disulfotone-

sulfone, Disulfotone-sulfoxid, Diuron, DMSA, DMST, Dodine, EPN, Epoxiconazole,

Ethiofencarb, Ethofumesate, Etofenprox, Etrimfos, Fenamiphos, Fenamiphos-sulfon,

Fenamiphos-sulfoxide, Fenazaquin, Fenbuconazole, Fenhexamid, Fenoxaprop-P,

Fenpropathrin, Fenprophimorph, Fenpropidin, Fenpyroximate, Fensulfothion, Fenthion,

Fipronil, Flonicamid, Fluazifop, Fluazifop-P-butyl, Fluazinam, Fludioxonyl, Flufacenate,

Flufenacet, Flufenoxuron, Fluoxastrobin, Fluquinconazole, Fluroxypyr, Flusilazole,

Formetanate, Formothion, Haloxyfop-acid, Hexaconazole, Hexazinon, Hexythiazox,

Imazalil, Imazaquin, Imazethapyr, Imidacloprid, Indoxacarb, Iodosulfuron-methyl,

Iprovalicarb, Isoproturon, Jasmolin, Lenacil, Linuron, Lufenuron, Mefenpyr-diethyl,

Mepanipyrim, Neprobil, Metalaxyl, Metazachlor, Metconazole, Methamidophos,

LCLC––MS/MS: MS/MS: 361361

GCGC––MS: MS: 174174

Multireziduální metody pro efektivní kontrolu (2014) Multireziduální metody pro efektivní kontrolu (2014)

heptenophos , isofenphos , isofenphos-methyl , kresoxim-methyl ,

malaoxon , malathion , mecarbam , methacrifos , methidathion ,

methiocarb , oxyfluorfen , penconazole , pendimethalin , permethrin ,

phenothrin , phenthoate , phosalone , phosmet , pirimiphos-ethyl ,

pirimiphos-methyl , profenofos , propargite , propham , pyrazophos ,

pyridaben , quinalphos , sulfotep , tebuconazole , terbufos , terbufos-

sulfone , tetraconazole , tolclofos-methyl , triadimefon , triazophos ,

trifloxystrobin

HCH (beta) , HCH (delta) , HCH (gamma) ,

heptachlor-epoxide (endo) , heptachlor-

epoxide (exo) , iprodione , methoxychlor ,

nitrofen , parathion-ethyl , parathion-

methyl , phenylphenol (o) , procymidone ,

prothiofos , pyridaphenthion , quintozene ,

tecnazene , tefluthrin (cis) , tetradifon ,

trifluralin , vinclozolin

Mepanipyrim, Neprobil, Metalaxyl, Metazachlor, Metconazole, Methamidophos,

Methiocarbsulfone, Methiocarbsulfoxide, Methomyl, Methoxyfenozide,

Metobromuron, Metolachlor, Metolcarb, Metoxuron, Mevinphos, Monocrotophos,

Monolinuron, Monuron, Myclobutanil, Naled, Napropamide, Neuron, Norflurazone,

Omethoate, Oxadixyl, Oxamyl, Oxydemeton-methyl, Paclobutrazol, Pencycuron,

Phenmedipham, Phorate, Phorate-sulfon, Phorate-sulfoxide, Phosphamidon,

Picoxystrobin, Piperonylbutoxide, Pirimicarb, Prochloraz, Prometon, Prometryn,

Propachlor, Propamocarb, Propaquizafop, Propiconazole, Propoxur, Propyzamide,

Proquinazid, Prosulfocarb, Pyraclostrobin, Pyrethrin, Pyridate, Pyrifenox, Pyrimethanil,

Pyriproxyfen, Quinmerac, Quinoxyfen, Quizalofop-P-ethyl, Resmethrin, Simazine,

Simetryn, SpinosynA, SpinosynD, Spiroxamin, Tau-Fluvalinate, Tebufenozide,

Tebufenpyrad, Teflubenzuron, Terbufos-sulfoxide, Terbuthylazine, Terbutryn,

Thiabendazole, Thiacloprid, Thiamethoxam, Thiodicarb, Thiometon, Thiophanate-

methyl, Tolylfluanid, Triadimenol, Trichlorfon, Triflumuron, Triforine,

Vamidothion……………………………….

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17Time, min

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17Time, min

20 min

Page 11: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Rezidua Rezidua v v potravinách: 2004 potravinách: 2004 -- 20132013Zdroj: Státní zemědělská a potravinářská inspekce (SZPI)

SZPI Brno: Zpráva o výsledcích plánované kontroly cizorodých látek v potravinách v roce 2013

Page 12: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Hmotnostní spektrometrieHmotnostní spektrometrie

Iontovýzdroj

Hmotnostní analyzátor Detektor

•+•+•+

•+•+

•+ •+•+

•+•+

Separace iontůIonizace

•+•+•+

•+

•+

•+•+•+

•+•+

•+•+

•+

40 60 80 100 120 140 160 180 200 2200

50

100

47

60

79

83 93

109

128

145

174

185

220

m/z

Molekulární ionHlavní pík (Base peak)

Fragmenty Fragmenty

Re

lati

vníi

nte

nzi

(%

)

220

222

224

40 60 80 100 120 140 160 180 200 2200

50

100

47

60

79

83 93

109

128

145

174

185

220

m/z

Molekulární ionHlavní pík (Base peak)

Fragmenty Fragmenty

Re

lati

vníi

nte

nzi

(%

)

220

222

224

Hmotnostní spektrum

Neutrální molekuly

Ionty

Page 13: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Hmotnostní spektrometrie: příklad identifikace Hmotnostní spektrometrie: příklad identifikace

knihovna NIST

změřené spektrum

prothiofos (v EU nepovolený !)

Identifikace:

• retenční čas v systému (RT)

• charakteristické ionty a poměry intensit

porovnání s referenčním standardem

Page 14: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Detekce x Identifikace látky

QqQ (trojitý)QTOF (kvadrupól / time-of-flight)

Princip tandemové hmotnostní spektrometrie (MS-MS)

Page 15: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením

HR-MS: rezidua v cibuli (0,01 mg/kg)

Page 16: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Rozlišení m/z: Bio- vs. konvenční

Experimentalm/z

Theoretical m/z

Elemental composition

Mass error (ppm)

Tentative identification

Ion type

284.0707 284.0716 C13H15Cl2N3 -2.9 penconazol [M+H] +

88.0218 88.0221 C3H6NS 0.5 fragment thiramu [M] +

226.1337 226.1344 C14H16N3 -0.8 cyprodinil [M+H] +

179.1433 179.1435 C12H19O 1.3 neidentifikováno -

a mnoho a mnoho dalšíchdalších……

PESTICIDPESTICIDYY

Cl

Cl

CH3N

N

N

PenconazolPenconazol

NH N

N

CH3

CyprodinilCyprodinil

N

CH3

CH3 S

S

S

N

CH3

CH3

S

C+

N

CH3

CH3

S

ThiramThiramFragment Fragment tthiramuhiramu

263.2369 263.2375 C18H31O -0.2 linolová kyselina [RCO]+

Page 17: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

´́AMBIENT MASS AMBIENT MASS SPECTROMETRYSPECTROMETRY´́

Hmotnostní spektrumHmotnostní spektrum

DDirectirect AAnalysis in nalysis in RRealeal TTimeimeDDirectirect AAnalysis in nalysis in RRealeal TTimeime

Zavedení nové techniky Zavedení nové techniky

Excitované He200- 400°C

Excitované He200- 400°C

Termodesorpce (~ APCI)Termodesorpce (~ APCI)

VV_9047-1_9052-2_pos #287-337 RT: 1.02-1.19 AV: 51 SB: 38 0.92-0.98 , 1.23-1.29 NL: 1.12E6T: FTMS + p NSI Full ms [50.00-1000.00]

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600m/z

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Rel

ativ

e A

bund

ance

133.0645

354.3357205.1946

382.3669

337.3091

502.4603298.2732221.1894

426.3932109.1011 240.231681.0700 409.3767

149.1321 478.4605179.1426

518.4553439.3558 593.4913

Page 18: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

MS[1];0.195..0.225;-1.0*MS[1];0.290..0.327; / ESI+ / 20071116_SMPL13

100

150

Area (158063)x103

409.13999327.17349

404.12625

388.10808368.11366

DimoxystrobinAzoxystrobin

PicoxystrobinPyraclostrobin

[M+H]+ hmotnostní spektrum ethylacetátového extraktu pšenic e s přídavkem strobilurin ů (0,12 mg.kg -1)

Trifloxystrobin

PPřímářímá MSMS--DART DART (Direct Analysis in Real Time)(Direct Analysis in Real Time)

320 340 360 380 400m/z

0

50

368.11366

397.38513

355.28702

328.17700

370.30724 383.36849337.27645314.14176

371.31562324.29151 357.30173353.27294

Schůrek J., Václavík L., Hooijerink H.D., Lacina O., Poustka J., Sharman M., Caldow M., Nielen M.W.F., Hajšlová J.:Control of Strobilurin Fungicides in Wheat Using Direct Ana lysis in Real Time Accurate Time-of-Flight and DesorptionElectrospray Ionization Linear Ion Trap Mass Spectrometry. Anal. Chem. 80 (24): 9567–9575, 2008.

Kresoxim methyl

Page 19: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Ústav analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha: Ústav analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha: účast v mezilaboratorních testech EU RL

Účast 144 úředních a referenčních laboratoří z EU a EFTA, 62 klasifikováno „GOOD“, VŠCHT na 8. místě s 19 pesticidy a SWZ = 0,4 (nejlepší má 0,3 a nejhorší 5,0)

Page 20: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Ústav analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha (Lab002): Ústav analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha (Lab002): mezilaboratorní test EU RL: do 72 hodin výsledky ! („které z až 1000 r ůzných pesticid ů tam jsou ?“)

Zpr

áva

ze 6

.3.2

013

Page 21: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Stanovení degradačních produktů

captan (fungicid)

THPI (tetrahydroftalimid)

thiamethoxam

clothianidinTHPI (tetrahydroftalimid)není v definici reziduí !

Pesticid Definice reziduí (dle nařízení 396/2005/ES)

Thiamethoxam Suma thiamethoxamu + clothianidinu vyjádřená jako thiamethoxam

Carbofuran Suma carbofuranu a 3-hydroxy-carbofuranu vyjádřená jako carbofuran

Methiocarb Suma methiocarbu + methiocarb sulfonu + methiocarb sulfoxidu vyjádřená jako

methiocarb

Chlorpropham Chlorpropham a 3-chloroanilin vyjádřený jako chlorpropham

Prochloraz Suma prochloraz + jeho metabolity obsahující 2,4,6-trichlorophenolovou skupinu

vyjádřené jako prochloraz

clothianidin

Page 22: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Stanovení degradačních produktů

dithiokarbamát – mancozeb (Dithan) ethylenthiomočovina(karcinogenní, mutagenní a teratogenní)

- CS2

(karcinogenní, mutagenní a teratogenní)

sirouhlík

přirozený vysoký obsah CS2

Page 23: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Stanovení degradačních produktů

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06C

once

ntra

tion

(mg/

kg)

0.34±0.13

Jahody: 43 dní po ošetření (2010)

carbendazim thiophanate methyl(TOPSIN M70 WP)

Baby food MRL: 0.01 mg/kg

0.00

0.01

0.02

Pyr

imet

hani

l*

Bos

calid

Cyp

rodi

nil

Cap

tan

Flu

diox

onil

Car

bend

azim

Fen

hexa

mid

Azo

xyst

robi

n

Myc

lobu

tani

l

Tet

raco

nazo

le

Pyr

aclo

stro

bin

Thi

opha

nate

-m

ethy

l

Con

cent

ratio

n (m

g/kg

)

Page 24: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

VzorkyVzorky Analýza datAnalýza dat

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

-2 -1 0 1 2

Funct 1 (79.5%)

Fun

ct 2

(19

.6%

)

Výstup: hypotéza přijatá / zamítnutáVýstup: hypotéza

přijatá / zamítnutáCorrectly

Act. Group Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 ClassifiedGroup 1 10 0 0 0 1.000

Group 2 0 10 0 0 1.000Group 3 0 0 10 0 1.000Group 4 0 0 0 10 1.000

Overall Correct Classification Rate 1.000

Pred. Group (Holdout)

Strategie založená na Strategie založená na ´́fingerprintechfingerprintech´́

Analytická instrumentace

Analytická instrumentace

Výstup: fingerprinty

Výstup: fingerprinty

No. Group Var1 Var2 Var3 Var4 Var5 Var6 Var7 Var8 Var9 … Var331 Group 1 0.4880.158 0.217 0.564 0.069 0.242 0.1150.064 0.019… 0.0052 Group 1 0.4960.166 0.222 0.580 0.070 0.249 0.0570.033 0.020… 0.0133 Group 1 0.0830.043 0.032 0.001 0.022 0.140 0.0010.001 0.008… 0.002… … … … … … … … … … … … …11 Group 2 0.8660.045 0.736 0.029 0.026 0.025 0.0000.004 0.010… 0.01112 Group 2 0.8530.043 0.703 0.028 0.026 0.024 0.0000.004 0.009… 0.00013 Group 2 0.7240.027 1.000 0.016 0.043 0.049 0.0000.003 0.007… 0.014… … … … … … … … … … … … …21 Group 3 0.2640.098 0.060 0.015 0.028 0.153 0.0000.001 0.015… 0.00622 Group 3 0.2730.097 0.061 0.015 0.029 0.154 0.0000.001 0.015… 0.00523 Group 3 0.4350.016 0.010 0.000 0.012 0.165 0.0000.001 0.002… 0.000… … … … … … … … … … … … …38 Group 4 1.0000.008 0.002 0.000 0.020 0.092 0.0050.004 0.001… 0.01439 Group 4 0.7830.007 0.000 0.005 0.045 0.036 0.0000.002 0.000… 0.02240 Group 4 0.8490.000 0.000 0.006 0.051 0.038 0.000 0.004 0.000… 0.026

Datová maticeDatová matice

Page 25: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

ASAPASAP((XXevoevo QTOFQTOF, , WatersWaters ))

DARTDART((ExactiveExactive , Thermo, Thermo ))

ASAPASAP

AMS AMS na VŠCHTna VŠCHT

20042004 20052005

DARTDART((AccuTOFAccuTOF LPLP , , JeolJeol ))

20062006 20072007 20082008 20092009 20102010 20112011 20122012

ASAPASAP((SynaptSynapt G2 G2 HDHDMSMS, ,

WatersWaters ))

DARTDART((QQ-- ExactiveExactive , ,

ThermoThermo ))

Page 26: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Vzorky jablek►► Celkem Celkem 209 209 vzork ů jablekvzork ů jablek► OdrůdyOdrůdy: RUBINOLA, MELROSE,

TOPAZ ►► ProdukceProdukce: Bio- / Konven ční► SkladováníSkladování:: čerstvá / skladovaná

Datum: Pesticid:14/04/2010 cyprodinyl

RubinolaRubinola MelroseMelrose TopazTopaz

ČerstváČerstvá ((10/10/2010)2010) 4040 3030 7979

BIOBIO 2020 1515 4141

Konven čníKonven ční 2020 1515 3838

SkladSklad ((04/04/2011)2011) 00 2020 4040

BIOBIO 00 1010 2020

Konven čníKonven ční 00 1010 2020

PřehledPřehled

PESTICIPESTICIDYDY APLIKOVANÉ P ŘI APLIKOVANÉ P ŘI KONVENČNÍ PRODUKCIKONVENČNÍ PRODUKCI

TopazTopazRubinolaRubinola

MelroseMelrose

14/04/2010 cyprodinyl

20/04/2010 dithianon

27/04/2010 thiram

03/05/2010 pyrimethanil

08/05/2010 difenoconazol

11/05/2010 chlorpyrifos-methyl

21/05/2010 cyprodinyl, captan

27/05/2010 penconazol, metoxyfenozid

28/05/2010 acetamiprid

04/06/2010 dodin

10/06/2010 fluquinconazol, pyrimethanil

18/06/2010 thiram

05/08/2010 penconazol

25/08/2010 thiram

Konven čníKonven ční 00 1010 2020

CelkemCelkem 4040 5050 119119

Page 27: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

-4

-2

0

2

4

6

8

Fac

tor

2: 1

7,47

%

MELROSEMELROSE

-2

0

2

4

6

8

Fac

tor

2: 1

5,05

%

RUBINOLARUBINOLA

Analýza hlavních komponent (PCA) Analýza hlavních komponent (PCA)

►► ProměnnéProměnné: : normaliznormalizovanéované intenintenzityzity 63 ion63 iontůtů vybranýchvybraných zz DARTDART––MS MS spespekterkter

Analýza dat: Bio- vs. konvenční (Konv)

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Factor 1: 28,71%

-8

-6

-10 -5 0 5 10

Factor 1: 38,00%

-6

-4

-10 -5 0 5

Factor 1: 23,57%

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Fac

tor

2: 1

3,92

%

TOPAZTOPAZ

BIOBIO--produktyprodukty

KonvenčníKonvenční

Page 28: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Analýza dat: Bio- vs. konvenční (Konv)

Lineární diskriminační analýzaLineární diskriminační analýza

Model development Model validation

Melrose BIO KONV Classification rate BIO KONV Classificat ion rate

BIO 15 0 100% 14 1 93.3%

KONV 0 15 100% 1 14 93.3%

Rozpoznávací schopnost 100% Predik ční schopnost 93.3%

MELROSE MELROSE –– proměnnéproměnné: : 7 7 hlavních komponenthlavních komponent

RUBINOLA RUBINOLA –– proměnnéproměnné: : 99 hlavních komponenthlavních komponentModel development Model validationModel development Model validation

Rubinola BIO KONV Classification rate BIO KONV Classifica tion rate

BIO 20 0 100% 20 0 100.0%

KONV 0 20 100% 1 19 95.0%

Rozpoznávací schopnost 100% Predik ční schopnost 97.4%

TOPAZ TOPAZ –– proměnnéproměnné: : 99 hlavních komponenthlavních komponentModel development Model validation

Rubinola BIO KONV Classification rate BIO KONV Classifica tion rate

BIO 40 0 100% 40 0 100.0%

KONV 0 40 100% 0 40 100.0%

Rozpoznávací schopnost 100% Predik ční schopnost 100.0%

Page 29: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Rajčata a pšenice: Rajčata a pšenice: PLSPLS--DA modelDA modely y

Rozpoznávání: 100%Predikční schopnost: 100%

lokalita / biolokalita / bio--

�Rajčata

Rozpoznávání: 100%Predikční schopnost: 72%

Pšenice�

Is it really organic?Is it really organic? BioFachBioFach 20142014

AuthenticFood (ERA–NET–CORE ORGANIC II)Fast methods for AUTHENTICation of organic plant based FOODs

Page 30: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

3-acetyldeoxynivalenol

15-acetyldeoxynivalenol

Beauvericine

DeoxynivalenolDON-3-glucoside

3-acetyldeoxynivalenol

15-acetyldeoxynivalenol

Beauvericine

DeoxynivalenolDON-3-glucoside

Ergocornine

Ergocorninine

Ergocristine

Ergocristinine

Ergocryptine

Ergocornine

Ergocorninine

Ergocristine

Ergocristinine

Ergocryptine

Aflatoxin B1, B2, G1, G2 Gliotoxin

Sterigmatocystin

Aflatoxin B1, B2, G1, G2 Gliotoxin

Sterigmatocystin

StachybotrylactamStachybotrylactam

Stachybotrys spp.

Phomopsin APhomopsin A

Phomopsis spp.Phomopsis spp.

Jen část je v EU regulovanýchJen část je v EU regulovaných

Toxické sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub

MykotoxinyMykotoxiny

DON-3-glucoside

Diacetoxyscirpenol

Enniatine A, A1, B, B1

Fumonisin B1, B2, B3

Fusarenon-X

HT-2 toxinNeosolaniol

Nivalenol

T-2 toxinVerrucarol

Zearalenoneα-zearalenol

β-zearalenol

DON-3-glucoside

Diacetoxyscirpenol

Enniatine A, A1, B, B1

Fumonisin B1, B2, B3

Fusarenon-X

HT-2 toxinNeosolaniol

Nivalenol

T-2 toxinVerrucarol

Zearalenoneα-zearalenol

β-zearalenol

Fusarium spp.Fusarium spp.

Ergocryptine

Ergocryptinine

Ergometrine

Ergosine

Ergosinine

Ergotamine

Ergotaminine

Agroclavine

Ergocryptine

Ergocryptinine

Ergometrine

Ergosine

Ergosinine

Ergotamine

Ergotaminine

Agroclavine

Claviceps spp.Claviceps spp.

SterigmatocystinSterigmatocystin

Aspergillus spp.

Alternariol

Alternariol-methylether

Tentoxin

Tenuazonic acid

Alternariol

Alternariol-methylether

Tentoxin

Tenuazonic acid

Alternaria spp.

Cyclopiazonic acid, Citrinin, Meleagrin, Mycophenolic

acid, Ochratoxin A, Patulin, Paxilline, Penicillic acid,

Penitrem A, Roquefortine C, Verruculogen

Cyclopiazonic acid, Citrinin, Meleagrin, Mycophenolic

acid, Ochratoxin A, Patulin, Paxilline, Penicillic acid,

Penitrem A, Roquefortine C, Verruculogen

Penicillium spp.Penicillium spp.

Page 31: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

TrichothecenyTrichothecenyNámelové alkaloidy Námelové alkaloidy

Neregulované mykotoxinyNeregulované mykotoxiny

DON-3-Glc

metabolity metabolity mykotoxin ůmykotoxin ů

Námelové alkaloidy Námelové alkaloidy ((ergotergot alkaloidsalkaloids))

EnniatinyEnniatinyAlternariovéAlternariovémykotoxinymykotoxiny

Page 32: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Mykotoxiny v ovociMykotoxiny v ovoci

PatulinPatulinPlísně rodu Aspergillus , Penicillium – poškozené, přezrálé plody

OchratoxinOchratoxin AA

Plísně rodu Aspergillus , Penicillium

Indikátor špatných

OvoceOvoce (jablkajablka, hroznové víno,..)

Indikátor špatných výrobních postup ů

OvoceOvoce (jablkajablka, hrušky, pomeran če, meruňky,..)

Ovocné výrobkyOvocné výrobky (džusy, kompoty)

Tepelná stabilita, kyselé prost ředí

hroznové víno,..)

Ovocné výrobkyOvocné výrobky(džusy, víno, rozinky)

Tepelná stabilita

Prokázaná toxicita obou mykotoxin ů

→ maximální limity(Nařízení 1881/2006/ES)

Page 33: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

Limity v obilovinách (Nařízení 1881/2006/ES)

µg/kg

µg/kg

Page 34: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 401/2006NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 401/2006kterým se stanoví metody odběru vzorků a metody analýzy pro úřední kterým se stanoví metody odběru vzorků a metody analýzy pro úřední

kontrolu množství mykotoxinů v potravináchkontrolu množství mykotoxinů v potravinách

Page 35: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

MRM pro 288 pesticid ů + 38 mykotoxin ů

Page 36: Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách - aa.ecn.cz · Pesticidy a mykotoxiny v biopotravinách: 1. Moderní analytické metody Jana Hajšlová, V ěra Schulzová, Vladimír Kocourek

DĚKUJI ZA POZORNOST,

POKRAČOVÁNÍ POZDĚJI…